[發明專利]一種減摩耐磨涂層及其沉積有該涂層的挺柱

無效

• 申請號: 201210008650.1
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102555332A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 譚建偉;陽宇;向明朗;廖建洪
• 申請（專利權）人: 綿陽富臨精工機械股份有限公司
• 主分類號: B32B15/00
• 分類號: B32B15/00;F01L1/16
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱

技術領域

本發明涉及一種減摩耐磨涂層及其沉積有該涂層的挺柱。

背景技術

面對汽車的普及、環境保護要求的提高和石油資源供應短缺的趨勢、對汽車的經濟性和環保性提出了越來越高的要求，而新能源汽車替代傳統內燃機汽車成為主流還需要較長的時間，對內燃機來說，降低能耗，減少排放，提高使用經濟性是當今技術研發的主要方向。通過降低內燃機維持自身運轉而驅動相關機構運動時所需的摩擦功，可有效降低燃料消耗和減少排放。挺柱作為內燃機關鍵零部之一，廣泛應用于氣門機構和缸內直噴高壓共軌油泵驅動機構中，降低其工作運動過程中的摩擦功和提高使用壽命，可顯著提高內燃機經濟性和環保性。

目前挺柱常用材料為鑄鐵或合金鋼，通過添加合金或熱處理來改善材料性能，也有在挺柱工作面上焊接合金片來滿足對挺柱的耐磨性要求，但因材料和加工精度影響，摩擦損耗較大，使用壽命也很難達到與發動機等壽命。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種可顯著降低摩擦損耗，提高使用壽命的挺柱以及沉積在挺柱底部工作面的減摩耐磨涂層。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種減摩耐磨涂層，其特征在于：由表層和底層組成，所述表層為a-C:H，底層為Cr+W-C:H或Cr+CrN。

本發明所述的減摩耐磨涂層，其涂層厚度為0.001～0.005mm，所述表層厚度≥?0.0005mm，所述底層厚度≥?0.0005mm。

本發明所述的減摩耐磨涂層，其涂層通過物理氣相沉積技術和離子加強化學氣相沉積技術實現的，涂覆過程溫度低于200℃。

一種沉積有上述減摩耐磨涂層的挺柱，其在所述挺柱主體的工作表面沉積有所述減摩耐磨涂層。

本發明所述的沉積有上述減摩耐磨涂層的挺柱，其所述減摩耐磨涂層與挺柱主體的結合力為HF1～HF4級，表面顯微硬度大于2000HV，表面粗糙度≤Ra0.2μm，摩擦系數≤0.1。

本發明所述的沉積有上述減摩耐磨涂層的挺柱，其所述減摩耐磨涂層涂覆在挺柱主體端面、外圓或其他工作面。

本發明所述的沉積有上述減摩耐磨涂層的挺柱，其所述挺柱主體上、被涂覆減摩耐磨涂層的工作面基體的表面硬度≥500HV，表面粗糙度≤Ra0.2μm。

本發明通過在挺柱工作面設置減摩耐磨涂層后，表面顯硬度顯著提高，可達2000HV以上，摩擦系數降低到0.1以下，使挺柱具備了低摩擦、高耐磨性，減摩耐磨涂層與挺柱的基體具有極強的結合力，可以承受更高的載荷和適用更嚴酷的工作環境。與不帶減摩耐磨涂層的挺柱相比，摩擦損失減少25～45%耐磨性提高10～20倍，有效降低了內燃機的燃油消耗和排放，提高了經濟性。

附圖說明

圖1是本發明中減摩耐磨涂層的結構示意圖。

圖2是沉積有減摩耐磨涂層的挺柱的結構剖視示意圖。

圖3是沉積有減摩耐磨涂層的內燃機杯形液壓挺柱的結構示意圖。

圖4是沉積有減摩耐磨涂層的內燃機柱形機械挺柱的結構示意圖。

圖5是沉積有減摩耐磨涂層的內燃機柱形液壓挺柱的結構示意圖。

圖6是沉積有減摩耐磨涂層的內燃機菌狀機械挺柱的結構示意圖。

圖7是沉積有減摩耐磨涂層的內燃機菌狀液壓挺柱的結構示意圖。

圖中標記：1為挺柱主體，2為減摩耐磨涂層，2a為表層，2b為底層，3為工作面基體。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明作詳細的說明。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例1：如圖2所示，一種沉積有減摩耐磨涂層的挺柱，包括挺柱主體1，涂層前挺柱主體1的工作面基體3表面硬度≥500HV，表面粗糙度≤Ra0.2μm，在所述挺柱主體1底部的工作表面沉積減摩耐磨涂層2，其中挺柱主體的工作表面為與配氣機構凸輪接觸面，所述減摩耐磨涂層2通過物理氣相沉積技術和離子加強化學氣相沉積技術實現，涂覆過程溫度為180±10℃。所述減摩耐磨涂層2還可以涂覆在挺柱主體1端面、外圓或其他工作面。